高臺(tái)階排土場(chǎng)散體邊坡穩(wěn)定性及其病害防治

1 緒論

1．1 排土場(chǎng)及其礦巖散體概述

1．1．1 礦巖散土體及分類

1．1．2 排土場(chǎng)及其分類

1．1．3 排土場(chǎng)的設(shè)計(jì)等級(jí)

1．1．4 排土場(chǎng)的場(chǎng)址選擇

1．1．5 排土場(chǎng)的豎向堆置形式

1．2 排土場(chǎng)的排土工藝

1．2．1 人工排土

1．2．2 公路運(yùn)輸排土

1．2．3 鐵路運(yùn)輸排土

1．2．4 膠帶運(yùn)輸排土

1．2．5 架空索道排土及斜坡卷?yè)P(yáng)排土

1．2．6 廢石與尾礦聯(lián)合堆排

1．3 排土場(chǎng)的堆置要素

1．3．1 排土場(chǎng)堆置高度與各臺(tái)階高度

1．3．2 排土場(chǎng)剝離物堆置的自然安息角

1．3．3 排土場(chǎng)工作平臺(tái)寬度

1．3．4 排土場(chǎng)有效容積及總?cè)莘e

1．3．5 排土場(chǎng)的安全與衛(wèi)生防護(hù)距離

1．4 排土場(chǎng)的地質(zhì)危害及其實(shí)例分析

1．4．1 排土場(chǎng)滾石危害

1．4．2 排土場(chǎng)滑坡

1．4．3 排土場(chǎng)泥石流

2 高臺(tái)階排土場(chǎng)礦巖散體粒徑分級(jí)規(guī)律

2．1 排土場(chǎng)礦巖塊度組成的測(cè)試方法

2．1．1 排土場(chǎng)礦巖塊度分布直接測(cè)試法

2．1．2 排土場(chǎng)礦巖塊度分布間接測(cè)試法

2．2 排土場(chǎng)礦巖散體粒徑分布規(guī)律

2．2．1 排土場(chǎng)表面粒徑

2．2．2 排土場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)粒徑分布

2．2．3 排土場(chǎng)散體粗粒料的顆粒分布曲線

2．2．4 排土場(chǎng)堆積散體的粒度組成衡量指標(biāo)

2．3 排土場(chǎng)塊度分布與排土場(chǎng)高度的關(guān)系描述

3 排土場(chǎng)礦巖散體物理力學(xué)特性

3．1 排土場(chǎng)礦巖散體實(shí)驗(yàn)

3．1．1 排土場(chǎng)散體粗粒土土樣制備

3．1．2 超徑顆粒的處理

3．1．3 散體粗粒土直剪實(shí)驗(yàn)步驟

3．2 礦巖散體的直接剪切實(shí)驗(yàn)

3．2．1 實(shí)驗(yàn)顆粒破碎

3．2．2 直剪實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案

3．2．3 直剪實(shí)驗(yàn)的顆粒破碎分析

3．3 礦巖散體粗粒土三軸剪切試驗(yàn)

3．3．1 礦巖散體三軸實(shí)驗(yàn)試樣制備

3．3．2 礦巖散體的三軸實(shí)驗(yàn)

3．4 礦巖散體的三軸實(shí)驗(yàn)數(shù)值模擬

3．4．1 高臺(tái)階排土場(chǎng)粒徑隨機(jī)分布的數(shù)值模擬

3．4．2 排土場(chǎng)礦巖散體的三軸數(shù)值模擬試驗(yàn)

4 排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性與滑坡防治措施

4．1 排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性

4．1．1 排土場(chǎng)工程地質(zhì)勘探

4．1．2 排土場(chǎng)穩(wěn)定性計(jì)算方法

4．1．3 排土場(chǎng)穩(wěn)定性計(jì)算模型與參數(shù)

4．1．4 排土場(chǎng)穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)

4．2 基于極限平衡的排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析

4．2．1 排土場(chǎng)安全等級(jí)

4．2．2 排土場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

4．2．3 排土場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)勘察

4．2．4 排土場(chǎng)計(jì)算剖面

4．2．5 排土場(chǎng)滲流場(chǎng)分析

4．2．6 邊坡極限平衡分析法

4．2．7 排土場(chǎng)散體力學(xué)參數(shù)反演

4．2．8 排土場(chǎng)散體力學(xué)參數(shù)分析及其計(jì)算方案

4．3 排土場(chǎng)邊坡三維數(shù)值穩(wěn)定性分析

4．3．1 FLAC3D及其原理簡(jiǎn)介

4．3．2 Duncan—Chang本構(gòu)關(guān)系

4．3．3 數(shù)值模型的建立

4．3．4 數(shù)值模擬結(jié)果分析

4．4 考慮粒徑分級(jí)的高臺(tái)階排土場(chǎng)三維數(shù)值穩(wěn)定性分析

4．4．1 排土場(chǎng)工程概況

4．4．2 表征粒徑分級(jí)的排土場(chǎng)邊坡計(jì)算模型

4．4．3 邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算方案

4．4．4 邊坡穩(wěn)定性結(jié)果分析

4．5 排土場(chǎng)滑坡災(zāi)害防治

4．5．1 排土場(chǎng)穩(wěn)定性驗(yàn)算

4．5．2 排土場(chǎng)滑坡常見防治措施

4．5．3 排土場(chǎng)滑坡的排水防治措施

4．5．4 排土場(chǎng)滑坡的工程防治措施

4．5．5 排土場(chǎng)邊坡防護(hù)的措施

5 排土場(chǎng)泥石流及其災(zāi)害防治

5．1 排土場(chǎng)泥石流分類

5．2 排土場(chǎng)泥石流形成條件

5．2．1 地形地貌條件

5．2．2 物源條件

5．2．3 水源條件

5．2．4 植物因素

5．3 排土場(chǎng)泥石流形成機(jī)制

5．3．1 按起動(dòng)機(jī)理劃分的排土場(chǎng)泥石流形成機(jī)理

5．3．2 按泥石流土體厚度、長(zhǎng)度、起動(dòng)時(shí)間劃分的排土場(chǎng)泥石流形成機(jī)理

5．3．3 按溝谷流域內(nèi)堆積一補(bǔ)給的位置劃分的排土場(chǎng)泥石流形成機(jī)理

5．4 排土場(chǎng)泥石流的特點(diǎn)

5．4．1 排土場(chǎng)泥石流的特點(diǎn)

5．4．2 排土場(chǎng)泥石流流體的特征

5．4．3 排土場(chǎng)泥石流特征值

5．5 排土場(chǎng)泥石流的危險(xiǎn)性分級(jí)

5．5．1 排土場(chǎng)泥石流危害性分級(jí)

5．5．2 泥石流溝綜合評(píng)判及易發(fā)程度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

5．5．3 排土場(chǎng)泥石流活動(dòng)危險(xiǎn)性評(píng)估

5．5．4 排土場(chǎng)泥石流防治評(píng)估決策

5．6 礦山排土場(chǎng)泥石流災(zāi)害防治

5．6．1 排土場(chǎng)泥石流災(zāi)害防治安全等級(jí)

5．6．2 排土場(chǎng)泥石流防治原則和治理趨勢(shì)

5．6．3 排土場(chǎng)泥石流的防治體系及防治措施

5．6．4 排土場(chǎng)泥石流災(zāi)害工程防治

參考文獻(xiàn)2100433B

《高臺(tái)階排土場(chǎng)散體邊坡穩(wěn)定性及其病害防治》共分5章，內(nèi)容包括：排土場(chǎng)礦巖散體及其堆積體、高臺(tái)階排土場(chǎng)礦巖散體粒徑分級(jí)規(guī)律；排土場(chǎng)礦巖散體的物理力學(xué)特性；排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性分析與滑坡防治措施、排土場(chǎng)泥石流及災(zāi)害防治。

《高臺(tái)階排土場(chǎng)散體邊坡穩(wěn)定性及其病害防治》可供礦山生產(chǎn)設(shè)計(jì)和安全管理的工程技術(shù)人員和管理人員參考，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)的師生使用。

結(jié)合具體的工程實(shí)例,利用FLAC3D對(duì)江西某銅礦排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。結(jié)果表明,隨著計(jì)算迭代時(shí)步的增加,最大不平衡力趨向于極小值,坡面頂點(diǎn)水平方向位移和垂直方向位移均趨向于一定值。邊坡位移變化比較大是因?yàn)榕磐翀?chǎng)堆積高度較大,散體物料和基底軟弱層力學(xué)強(qiáng)度低,對(duì)地基軟弱層的處理是邊坡穩(wěn)定性防治的重要措施。塑性區(qū)主要集中在排土場(chǎng)堆積體內(nèi),但并未貫通。邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)為1. 16。計(jì)算結(jié)果表明邊坡整體上處于穩(wěn)定狀態(tài) 。

是為進(jìn)行露天礦排土場(chǎng)的設(shè)計(jì)、選址和了解排土場(chǎng)使用現(xiàn)狀等進(jìn)行的測(cè)量工作。包括測(cè)定排土場(chǎng)的面積和高度、計(jì)算排土場(chǎng)的接受能力、在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定排土場(chǎng)境界、進(jìn)行排土場(chǎng)的碎部測(cè)量以及對(duì)排土場(chǎng)的下沉和變形進(jìn)行觀測(cè)。

江西某銅礦排土場(chǎng)位于天排山西側(cè)山麓,地勢(shì)總的變化是東南高西北低。場(chǎng)區(qū)山體較陡峻,地形高差較大。自采場(chǎng)擴(kuò)幫以來(lái)排土場(chǎng)急速堆高,再加上擴(kuò)幫排出的大多是粘土,排土場(chǎng)曾發(fā)生兩起重大事故: 2004年9月,在該排土場(chǎng)堆存過(guò)程中由于邊坡失穩(wěn),排土車輛滑到坡腳,差點(diǎn)造成車毀人亡; 2005年1月份,在該排土場(chǎng)排土過(guò)程中造成了1人死亡。

該排土場(chǎng)的下游是鐵路和農(nóng)田,一旦排土場(chǎng)出現(xiàn)滑坡,不僅會(huì)影響到該礦的正常生產(chǎn),而且會(huì)危及到下游的鐵路和農(nóng)田,因此,亟需對(duì)該礦排土場(chǎng)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析,以預(yù)測(cè)邊坡發(fā)展趨勢(shì) 。